固体酸催化合成ε-己内酯的研究 Ⅰ.催化剂的表征及其催化性能

采用浸渍法和混烧法,以γ-Al2O3或Al-MCM-41为载体分别负载B2O3和WO3活性组分,制备了可用于环己酮催化氧化合成ε-己内酯的固体酸催化剂,通过XRD、N2吸附-脱附、SEM和TEM等技术对催化剂进行了表征,并利用ε-己内酯合成实验评价了催化剂的性能。实验结果表明,混烧法制备的B2O3/γ-Al2O3催化剂对环己酮氧化合成ε-己内酯具有较高的活性。在B2O3/γ-Al2O3催化剂用量为0.8 g,第一步反应中丙酸65.19 g、双氧水25.00 g、48.13 kPa、3 h,第二步反应中环己酮5.40 g、50℃、常压、2 h的条件下,ε-己内酯的选择性和收率分别达95.80%和85.97%。在该催化反应中,催化剂的比表面积、孔径及孔体积等结构参数对催化活性影响不大,而高温焙烧过程中B2O3进入γ-Al2O3晶相后产生的晶格缺陷是该催化剂高活性的关键。     

在超声波气升式内环流反应器中合成ε-己内酯

在新型超声波气升式内环流反应器中研究了ε-己内酯的合成。考察了反应时间、苯甲醛用量、氧气流速以及超声波强度对环己酮Baeyer-V illiger氧化合成ε-己内酯反应的影响。超声波气升式内环流反应器结合了超声波的声化学作用及气升式内环流反应器供气效率高的特点,发挥了超声波与气升式内环流反应器的协同效应。实验结果表明,利用该反应器不仅加速了反应,而且比同样条件下的单一使用超声波或气升式内环流反应器提高了收率。得到了最佳的反应条件:反应温度30℃、反应时间2h、苯甲醛与环己酮的摩尔比2、氧气流速1.15cm/s、超声波强度0.026W/cm2。在此条件下,环己酮的转化率达到95.4%,ε-己内酯的选择性达到92.0%。     

环己酮氧化制备己内酯的研究进展

己内酯是一种无毒的新型聚酯单体,它的聚合产物聚己内酯被称为"绿色化学品"。主要介绍了制备己内酯的环己酮氧化法,重点阐述了环己酮氧化法中的过氧酸氧化法、H2O2氧化法、分子氧氧化法和生物氧化法,并比较和评价了各种方法的优缺点;对于H2O2氧化法,分析和比较了均相催化剂体系和非均相催化剂体系的特点。与传统的过氧酸氧化法相比,用H2O2或分子氧氧化环己酮制备己内酯具有安全、经济、环保等优点,符合当代绿色化学发展的要求,具有很好的发展前景。     

固体酸催化合成增塑剂DEDB的工艺研究

通过对多种固体酸合成二苯甲酸二甘醇酯工艺研究，开发了一种新型高铲的固体酸催化剂ＵＷ－１，并就其合成ＤＥＤＢ的工艺进行了详细的研究。     

合成ε-己内酯相关体系气液平衡数据的测定与关联

采用Rose气液平衡釜测定了20 kPa和30 kPa下ε-己内酯-环己酮与乙酸-环己酮二元体系的气液平衡数据,使用Herington面积积分法对不同压力下的实验数据进行热力学一致性检验;并应用Aspen Plus v7.1软件Wilson活度系数模型与NRTL活度系数模型回归得到二元交互参数,将此模型关联得到的气相摩尔分数、平衡温度的计算值与实验值相比较,并对实验数据绘制出T-x-y相图。实验结果表明,所得数据均符合热力学一致性;在ε-己内酯-环己酮体系中气相摩尔分数和平衡温度的标准差均分别小于等于0.001 1和2.38,乙酸-环己酮体系中气相摩尔分数和平衡温度的标准差均分别小于等于0.001 1和1.46,说明所选模型对各二元体系的拟合结果与实验数据吻合良好。     

固体酸催化合成2-乙酰噻吩

采用固体酸催化剂,以乙酸酐和精制焦化苯工艺过程中得到的浓缩噻吩为原料合成了2-乙酰噻吩。考察了固体酸催化剂用量、反应时间对噻吩转化率的影响,结果表明,含B酸和L酸中心的固体酸催化剂均能催化噻吩与乙酸酐合成2-乙酰噻吩的反应,其中CT-175树脂催化剂在常压、80℃、n(乙酸酐):n(噻吩)= 3:1的条件下,噻吩转化率达到100％。通过对固体酸催化剂HY、CT-175、MCM-41、HZSM-5、Hβ的BET、TPD表征,结果表明,酸性及孔径大小是影响噻吩乙酰化反应活性的主要因素。     

粉煤灰固体酸催化合成草酸二乙酯的研究

以粉煤灰、活化剂、硫酸为原料经活化、陈化、浸泡、焙烧等制得了固体酸催化剂 ,并应用于草酸二乙酯的合成取得了良好的催化效果。实验结果表明 :当硫酸浸泡时间为 2 4h ,焙烧温度为 5 5 0℃ ,催化剂用量为草酸投料量的 5 %时 ,酯产率可达 81.85 %。讨论了催化剂的制备工艺不同对合成草酸二乙酯的影响因素以及催化剂的再生与重复使用情况。     

固体酸催化合成柠檬酸三丁酯研究

比较了Nafion酸、β分子筛、负载磷酸、负载硫酸等固体酸催化剂在柠檬酸三丁酯合成中的催化效果.结果表明溶胶-凝胶法制备的硫酸/SGSiO2催化剂在酸醇摩尔比为1/4.5、反应时间3.5 h、催化剂用量0.8%(柠檬酸质量分数)、反应温度不超过140℃的条件下,柠檬酸转化率可达99.05%.催化剂可重复使用6次,活性未见明显降低.产品通过折光率、红外光谱和气相色谱分析检测.     

C_9石油树脂的合成研究──Ⅱ．固体酸催化合成法

制备了多种载体负载Ｐ２Ｏ５的催化剂，用于合成Ｃ９树脂。得到了一种效果较佳的固体酸催化剂──ＳｉＯ２负载３５．５％的Ｐ２Ｏ５。与传统的Ｃ９树脂制备方法相比，解决了以往Ｃ９树脂生产过程的废水污染及脱催化剂过程中因乳化而难以分离的问题，即直接用过滤的方法来脱除催化剂。由此法制得的树脂，收率以可聚合体量计可达６０％，软化点在８０℃以上。     

镁铁复合金属氧化物催化环己酮氧化制备己内酯

以Mg(NO3)2和Fe(NO3)3为前体,采用共沉淀法制备了一系列镁铁复合金属氧化物;采用XRD、N2吸附-脱附和CO2-TPD等手段对所制备的镁铁复合金属氧化物的物化性质进行了表征,以分子氧为氧化剂,考察了镁铁复合金属氧化物对环己酮氧化制备己内酯反应的催化性能。表征结果显示,镁铁复合金属氧化物中出现了新相铁酸镁,增大了其比表面积和孔体积。当Mg O与Fe2O3的摩尔比为4时,所得镁铁复合金属氧化物试样(Mg-Fe-4)具有适宜的比表面积、孔体积和碱量,催化性能较高。以Mg-Fe-4为催化剂,在m(Mg-Fe-4)∶m(环己酮)=0.26、m(苯甲醛)∶m(环己酮)=2.6、m(乙腈)∶m(环己酮)=25、O2初始压力为1.0 MPa、反应温度80℃、反应时间6 h的条件下,环己酮的转化率达92.8%,己内酯的选择性达91.4%。     

固体酸催化合成氢醌单甲醚的研究

研究了采用固体酸为催化剂,以氢醌和甲醇为原料,苯醌为助剂,合成氢醌单甲醚.发现添加助剂苯醌,可大大提高氢醌转化率和氢醌单甲醚收率.在重量比氢醌/苯醌为6:1,氢醌/催化剂为1.5:1的条件下,氢醌转化率87%,氢醌单甲醚摩尔收率98%.反应过程中不生成氢醌二甲醚.固体酸催化剂可反复多次使用.     

固体酸催化酯化酸化油合成生物柴油的研究

介绍了一种改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂,适用于工业精制脂肪酸和泔水油等酸化油原料制取生物柴油。改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂改变了SO4^2-／粘土催化剂的酸性分布,酸性增强。正丁胺-TPD法的测试结果表明,它是一种中等强度的酸性催化剂。使用改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂合成生物柴油,反应条件为：反应温度70℃,醇油质量比0．43：1,催化剂用量为原料油投料用量的5％,反应时间为6～8h（视原料酸值而定）。在规定的反应条件下,使用工业精制脂肪酸原料,达到相同的转化率时,改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂可循环使用20次;使用泔水油为原料,须对原料和粗产品进行精制,能得到合格产品。说明改性的SO4^2-TiO2／粘土固体酸催化剂的酯化催化活性和稳定性好,有良好的工业应用前景。     

巴陵石化ε-己内酯新品填补国内空白

4月下旬,经一年多的科研攻关,巴陵石化环己酮事业部新产品开发重点攻关课题——“ε-己内酯生产技术开发项目”通过小试鉴定,并完成中试设计,进入中试装置筹备建设阶段。ε-己内酯生产技术的成功开发,不仅改变了该事业部产品结构,还填补了国内生产空白。ε-己内酯作为一种重要的可降解塑料的生产原料,因其具有良好的生物相容性、无毒性、可生物降解性和良好的渗药性,在生物医学工程中获得广泛应用。同时,由于其良好的环保性,还可用于生产降解一次性塑料餐具、高附加值包装材料等。     

ITQ-24分子筛的合成及催化性能研究

以1,1′-[1,4-苯双亚甲基]双[1-甲基吡咯烷]氢氧化物为有机结构导向剂(OSDA)制备了IT Q-24分子筛,系统考察了GeO2含量、OSDA用量、HF含量、晶化温度、搅拌速率对ITQ-24分子筛晶化的影响.并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附红外光谱...     

合成直链烷基苯环境友好固体酸催化剂的研究 Ⅱ .固体酸催化剂合成直链烷基苯工艺条件实验研究

苯和十二烯烷基化反应的热力学分析结果表明,苯和十二烯烷基化反应生成单烷基苯和多烷基苯的热力学可能性都很大。在一定反应温度下,在催化剂颗粒尺寸一定和外扩散影响较小的条件下,质量空速对催化剂活性的影响较小,2位-烷基苯的选择性略有增加;随着苯烯比的增加,十二烯转化率和2位-十二烷基苯选择性均有所增加。在一定的反应温度、质量空速、苯烯比和液固反应条件下,经过500min的烷基化反应,催化剂的活性无明显变化。     

固体酸催化合成顺丁烯二酸二丁酯研究

用顺丁烯二酸酐和正丁醇为原料 ,在 HY型固体酸催化剂存在下制备了顺丁烯二酸二丁酯。催化剂用量为 1 1～ 30 g(以每 1 0 0 g顺丁烯二酸酐计 )。在顺丁烯二酸酐与正丁醇摩尔比为 1∶ 3,反应温度 1 0 0～ 1 70℃下 ,顺丁烯二酸酐与正丁醇反应 9～ 1 0 h,酯化产率最高可达 95%以上 ,催化剂可重复使用。     

固体酸催化合成乙酸异丁酯的研究

研究了几种固体酸催化剂用于异丁醇与乙酸酯化合成乙酸异丁酯的催化性能。结果表明 ,对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钼酸都具有与硫酸相近的催化效果 ,但在连续使用时其催化活性逐渐降低 ;添加少量磷酸或抗坏血酸到磷钨酸催化剂中 ,可大大提高其连续使用的稳定性 ;强酸性阳离子交换树脂和 SO2 - 4 / Ti O2 固体超强酸都具有高的催化活性和优良的重复使用稳定性 ,其中前者呈颗粒状 ,易于分离 ,便于投入工业应用     

耐寒性增塑剂己二酸二正己酯合成工艺研究

以己二酸和正己醇为原料,采用固体酸催化剂,直接酯化合成了己二酸二正己酯。考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等对酯化反应的影响,确定了最佳合成工艺条件:反应温度198℃,反应时间150min,正己醇与己二酸摩尔比3.2:1,催化剂用量0.72％(以体系总质量计)。在此条件下,己二酸二正己酯的收率达98.35％。固体酸催化剂不经处理可循环使用多次。该固体酸催化剂具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。     

无机固体酸催化合成乙酸2-乙氧基乙酯

以冰乙酸和乙二醇单乙醚为原料 ,采用一水合硫酸氢钠无机固体酸替代传统液体无机酸催化合成了乙酸 2 -乙氧基乙酯。确定了最佳酯化反应条件 :冰乙酸 0 2 0mol,乙二醇单乙醚0 2 4mol,NaHSO4·H2 O用量 0 6g ,反应时间 10 0min ,油浴温度 12 0℃ ,环己烷带水剂 15mL ,此条件下酯化率可达 99 1% ,且产物色泽好 ,后处理简单 ,催化剂易回收。